FPGA电源解决方案资源

在整个设计流程中进行系统设计规划、估算和满足功耗需求时的电源解决方案功耗注意事项。

FPGA电源解决方案为 Agilex™ 7、Agilex™ 5、Stratix® 10、Arria® 10 和 Cyclone® 10 器件提供资源。这些资源将帮助您了解规划系统设计、估算整个设计流程中的功耗要求以及使用转换器满足苛刻电源要求时的功耗注意事项。这些转换器具有集成电感器，可提供行业领先的高效率、小尺寸和低噪声性能。

获取有关 Agilex™ 7 主板设计引导式旅程、 Agilex™ 5 FPGA 主板设计引导式旅程、关键资源和文档的标准开发流程分步引导式旅程的其他支持。

对于其他设备，请搜索 设备和产品支持集合。

入门

电源系统设计通过几个逻辑阶段完成：

选择电源树

在此阶段，根据设备的要求选择电源树拓扑。电源的要求可能尚不知晓，但电源管理手册和引脚连接指南中提供了各种设备的电源电压和连接要求。任何所需的电源排序和 SmartVID 用途都将影响电源树拓扑。

功耗估算

在此阶段，使用早期功耗估算器（EPE）工具或FPGA功耗和散热计算器（PTC）和Quartus® Prime 功耗分析器工具估算各种设备电源所需的电量。随着设计演变为最终配置，可用信息的质量和类型得到改善，估算变得更加准确。
当前版本的 FPGA PTC 支持 Agilex™ 和 Stratix® 10 设备。此工具不支持较旧的设备，例如 Arria® 10 和 Cyclone® 10 系列;如果您正在运行这些设备，请使用相应的早期功耗估算器。
功率优化

在此阶段，可以优化设备配置，以获得最低功耗。此步骤可能涉及 Quartus® 软件功耗优化向导、SmartVID 功能（在某些设备中）、系统散热决策和/或动态工作负载管理策略。在系统和设备设计的演变过程中，这个阶段可能会出现好几次。
发电

在此阶段，根据电源树和功耗估算值选择电压调节器模块 (VRM)。VRM 选择对于以最少数量和成本的旁路元件生产高质量的电源系统至关重要。
配电

在此阶段，对配电网络 (PDN) 进行设计，使用 PDN 工具、电源树、VRM、电源估算值和电路板物理几何结构生成所需旁路电容数量、价值和质量的列表。
功耗和散热考虑因素

在此阶段，热功率估算用于选择设备散热解决方案。EPE 或 PTC 有助于系统设计散热。在此阶段应考虑结温对设备发电和设备可靠性的影响。

2.估算和优化

功耗估算器和用户指南

早期功耗估算器 (EPE) 和功耗分析器

计算器

培训和视频

用户指南

功率优化

应用说明

视频

问题解答

更多资源

Agilex™ 7 设备

Agilex™ 5 设备

Stratix® 10 台设备

Arria® 10 台设备

Cyclone® 10 LP 设备

6.培训课程和视频

FPGA技术培训

其他培训视频

主题

说明

功耗分析

培训课程包含两个部分，这是第一部分。本培训课程将为您介绍使用 Quartus® Prime 软件执行高精度功耗估算所需的知识和工具。在第一部分中，您将学习如何在开始创建设计之前执行早期功耗估算。您还将学习如何设置和使用功耗分析器在 FPGA 设计流程的任何阶段生成有关静态和动态功耗的详细报告。

功率优化

培训课程包含两个部分，这是第一部分。本培训课程将为您介绍使用 Quartus® Prime 软件执行高精度功耗估算所需的知识和工具。在第二部分中，您已了解如何执行功耗分析，接下来将学习如何使用这些信息优化设计，通过电源驱动的编译选项以及遵循低功耗设计指南最大限度降低功耗。

Stratix® 10 设备中的散热管理

在部署如今的高速设备时，散热管理是很重要的一个方面。设备的功耗越大，必须散去的热量越多。大多数 FPGA 设备由单个单片芯片组成，使得设计散热解决方案的过程集中在单个芯片上。但是，Stratix® 10 个 FPGA 设备由一个核心芯片和多个收发器芯片组成，每个芯片都会影响整个设备的整体散热情况。在本培训中，您将了解多芯片设备所涉及的散热因素，以及全新 Stratix® 10 早期功耗估算器 （EPE） 如何根据您的设计和收发器通道使用情况轻松计算这些因素。使用这些计算得出的因素决定您的 FPGA 设计和散热解决方案。
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FPGA速览视频

其他快速视频

主题

说明

电源、纹波和负载瞬态项以及测量纹波的正确方法

这段简短视频解释了FPGA电源偏差术语以及如何保持在静态和动态功率精度预算范围内。

从 Quartus® 导出功率参数并将它们导入 EPE 工具

这段简短视频介绍了早期功耗估算器 （EPE） 工具以及如何从 Quartus® 软件轻松导出您的设计。
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